WO2012102166A1

WO2012102166A1 - Ｘ線診断システム

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Publication number: WO2012102166A1
Application number: PCT/JP2012/051069
Authority: WO
Inventors: 康則後藤; 佐藤　弘明
Original assignee: 株式会社東芝; 東芝メディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2012-08-02
Also published as: US20130259209A1; JP2012166011A; CN103313657A; US9681848B2; JP5984245B2; CN103313657B

Abstract

天井の高さに影響されることなく、Ｘ線管の上下方向の位置を各撮影態様に対応させることが可能なＸ線診断システムを提供する。Ｘ線管から照射され、被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線を基に撮影画像の取得をするものであって、支持部材、アーム部材、及び、高さ調整手段を有し、支持部材は室内の天井に設けられ、柱状に形成され、全長が上下方向に伸縮するように構成される。アーム部材は、支持部材の下端部に連結される基端部と、Ｘ線管が取り付けられる先端部とを有する。高さ調整手段は、アーム部材の先端部を支持部材に対して移動させることにより、Ｘ線管の上下方向の位置を調整する。

Description

Ｘ線診断システム

　本発明の実施形態は、Ｘ線管から照射され、被検体を透過したＸ線を検出し、当該検出したＸ線を基に撮影画像の取得をするＸ線診断システムに関する。

　Ｘ線管が室内の天井に支持部材を介して設けられるＸ線診断システムがある。

　図１９は、室内の天井に支持部材を介して設けられるＸ線管を示す。図１９に示すように、支持部材はベース部３１及び柱部３２を有している。ベース部３１がレールＬを介して天井Ｃに据え付けられている。柱部３２は、相互に嵌め合わされた上段柱３２１、中段柱３２２、下段柱３２３を有している。上段柱３２１がベース部３１に取り付けられている。Ｘ線管１１が下段柱３２３（支持部材３０の下端部）に設けられている。柱部３２を伸縮させることにより、Ｘ線管１１の位置を高さ調整している。

　Ｘ線撮影には、寝台Ｂに被検体Ｐを載置して行う臥位長尺撮影と、被検体Ｐを立たせて行う立位下肢長尺撮影とがある。たとえば、臥位長尺撮影では、寝台に寝かせた被検体Ｐの広い範囲を撮影するために、Ｘ線管の位置をできるだけ高くして、Ｘ線の照射野を広くする必要がある。また、立位下肢長尺撮影では、立たせた被検体Ｐの踵まで撮影するために、Ｘ線管の位置をできるだけ低くする必要性がある。すなわち、各撮影態様（臥位長尺撮影、立位下肢長尺撮影）に応じて、Ｘ線管１１を高い位置から低い位置まで広い範囲の中で移動させる必要性がある。

　しかしながら、室内の天井が低ければ、その天井に支持部材を介して設けられるＸ線管１１の移動範囲全体が低くなる。反対に、室内の天井が高ければ、その天井に支持部材を介して設けられるＸ線管１１の移動範囲全体が高くなる。

　Ｘ線管１１を広い範囲の中で移動させる必要性について図１９及び図２０を参照して説明する。

　図１９は臥位長尺撮影の状態を示している。臥位長尺撮影ではＸ線の照射野を広くする必要があるため、撮影距離ＳＩＤ（ｓｏｕｒｃｅ－ｉｍａｇｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ）を大きくする。それには、Ｘ線管１１の位置を高くする必要がある。

　室内の天井が低いため、Ｘ線管１１の移動範囲全体が低く、Ｘ線管１１の移動だけでは、Ｘ線管１１の位置を十分に高くできない場合、ＳＩＤを大きく（例えば２［ｍ］）とるために、ＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）やフィルムの場合、寝台Bを使わずに、床にイメージングプレート（ＩＰ：Ｉｍａｇｅｉｎｇ　Ｐｌａｔｅ）やカセッテ（ｃａｓｅｔｔｅ）を置き、その上に被検体Ｐを載置することもあり、被検体Ｐに負担がかかる。

　図２０は立位下肢長尺撮影の状態を示している。図２０に示すように、立位下肢長尺撮影では踵まで撮影するため、Ｘ線管１１の位置を低くする必要がある。

　室内の天井が高いため、Ｘ線管１１の移動範囲全体が高く、Ｘ線管１１の移動だけでは、Ｘ線管１１の位置を十分に低くできない場合、被検体の踵を撮影するため、被検体Ｐを撮影台（踏み台）Ｓに立たせればよいが、立位下肢長尺撮影を受ける被検体Ｐは足に病状がある場合が多いため、撮影台はできるだけ低い方が被検体に負担がかからず安全である。

　Ｘ線管１１を高い位置から低い位置まで広範囲の中で移動させるためには、支持部材３０を大きなストロークで伸縮させれば良い。ここで、一般的な支持部材３０のストロークは１．５～１．８［ｍ］程度である。

　支持部材３０のストロークをさらに大きくするためには、例えば、支持部材３０が上段柱３２１、中段柱３２２及び下段柱３２３の三つの部材からなる場合に、各段の柱３２１～３２３を長くすればよい。

　しかし、この支持部材３０を天井に設け、各段の柱３２１～３２３を縮めたとき、各段の柱３２１～３２３が長いので支持部材３０の下端部は低くなるため、支持部材３０の下端部に設けられるＸ線管１１の位置も低くなる。そのため、Ｘ線管１１の位置を十分に高くできず、Ｘ線の照射野を広くする必要がある臥位長尺撮影ができないという問題点があった（図２１参照）。

　次に、支持部材３０のストロークをさらに大きくするために、例えば、支持部材３０を多段の柱にして、各段の柱を短くすればよい。しかし、上段の柱の径が大きくなるため、重量も重く、多段の柱となるため、構造も複雑となり、コストが嵩む要因となり、外観品質を低下させる要因ともなるという問題点があった（図２２参照）。

　また、Ｘ線管１１の位置を天井Ｃの高さに適合させるために、天井Ｃとベース部３１との間にアダプタＡを付ける技術がある（図２３参照）。

　また、Ｘ線診断システムを天井に据え付けるとき、Ｘ線管１１を支持部材３０に対して異なる高さ位置に取り付ける技術がある（例えば、特許文献１）。

特開２００４－２３６７４６号公報

　大きなストロークを確保するために、支持部材３０の各段の部材を長くする技術（図２１参照）、また、支持部材３０の段数を増やす技術（図２２参照）では、上述した問題点があった。

　また、Ｘ線管１１の位置を天井Ｃの高さに適合させるために、天井ＣとレールＬとの間にアダプタＡを付ける従来の技術（図２３参照）は、天井Ｃが高い場合だけに有効な技術であり、天井Ｃが低い場合に用いることがでないという問題点があった。

　さらに、Ｘ線管１１を支持部材３０に対して異なる高さ位置に取り付ける上記特許文献に記載された技術は、システムを天井に据え付けるときに用いる技術であるため、システムを天井に据え付けた後に用いられることができないという問題点があった。

　すなわち、システムを天井に据え付けるときにおいて、Ｘ線管１１の位置を天井の高さに適合させるために、図２４に示すように天井Ｃが高いとき、Ｘ線管１１を支持部材３０に対して低い位置に取り付け、図２５に示すように天井Ｃが低いとき、Ｘ線管１１を支持部材３０に対して高い位置に取り付けている。しかし、低い天井に対してＸ線管１１を高い位置に取り付けた後に、立位下肢長尺撮影をするとき、Ｘ線管１１の位置を被検体の踵の位置まで十分に低く移動させることができない。また、高い天井に対してＸ線管１１を低い位置に取り付けた後に、臥位長尺撮影をするとき、Ｘ線の照射野を広くするために、Ｘ線管１１の位置を十分に高くすることができないという問題点があった。

　この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、天井の高さに影響されることなく、Ｘ線管の上下方向の位置を各撮影態様に対応させることが可能なＸ線診断システムを提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、実施形態に係るＸ線診断システムは、Ｘ線管から照射され、被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線を基に撮影画像の取得をするものであって、支持部材、アーム部材、及び、高さ調整手段を有し、支持部材は、室内の一部に設けられ、アーム部材は、支持部材に連結される基端部と、Ｘ線管が取り付けられる先端部とを有する。高さ調整手段は、アーム部材の先端部を支持部材に対して移動させることにより、Ｘ線管の上下方向の位置を調整する。

第１の実施形態に係るＸ線診断システムの機能ブロック図である。高さ調整部を駆動制御するための装置の機能ブロック図である。高さ調整部の平面図である。高さ調整部の正面図である。柱部及び高さ調整部の動作を説明するための図である。柱部及び高さ調整部の動作を説明するための図である。柱部及び高さ調整部の動作を説明するための図である。柱部及び高さ調整部の動作を説明するための図である。変形例に係る高さ調整部の正面図である。第１の実施形態の変形例を示す正面図である。図１０の動作を説明するための図である。図１０の動作を説明するための図である。図１０に示す装置の具体的構成を示す断面図である。第２の実施形態に係る高さ調整部の平面図である。高さ調整部の正面図である。高さ調整部の動作を説明するための図である。柱部及び高さ調整部の動作を説明するための図である。柱部及び高さ調整部の動作を説明するための図である。柱部及び高さ調整部の動作を説明するための図である。従来の技術に係るＸ線診断システムの全体図である。従来の技術に係るＸ線診断システムの全体図である。各段の柱を長くしたときの支持部材の説明図である。多段の柱にしたときの支持部材の説明図である。従来の技術に係るＸ線診断システムの全体図である。従来の技術に係るＸ線診断システムの全体図である。反転させたアーム部材を支持部材に取り付けたときの図である。

　次に、各図を基にＸ線診断システムの実施形態を説明する。

［第１の実施形態］
　先ず、第１の実施形態に係るＸ線診断システムの基本的な構成について図１～図８を参照して説明する。図１はＸ線診断システムの機能ブロック図である。なお、図１では駆動制御装置５０を省略して示している。

　Ｘ線診断システムは、図１に示すように、Ｘ線を照射するＸ線管１１と、Ｘ線の放射範囲を決定する絞り１２と、透過Ｘ線を検出するＸ線検出部１３と、透過Ｘ線の散乱Ｘ線を除去するグリッド１４と、Ｘ線高電圧装置１５と、ハンドスイッチ１８と、を有する。

　Ｘ線高電圧装置１５は、Ｘ線管１１に高電圧を供給する高電圧発生部１６と、ハンドスイッチ１８の操作によるＸ線撮影（Ｘ線透視を含む）に対応した信号を受けて、所定電圧の発生を指示するＸ線制御部１７とを有している。

　画像処理装置２０は、制御部２１と、Ｘ線検出部１３に対し制御部２１からの制御信号を入出力する制御信号入出力部２２と、Ｘ線検出部１３により検出された透過Ｘ線を電気信号に変換して作成した画像が入力される画像入力部２３と、入力された画像から撮影画像（透視画像を含む）を作成する画像処理部２６と、患者や撮影に関するデータ及び撮影画像を記憶する記憶部２５と、モニタ２８に撮影画像を表示させる表示出力部２７と、撮影画像を外部記憶部２４ａに出力するとともに、キーボード２４ｂ及びマウス２４ｃの操作による信号が入力される入出力部２４と、ネットワークに対する撮影画像の入出力を行うネットワーク入出力部２９とを有している。

〔支持部材〕
　支持部材３０は天井Ｃの下のレールＬに設けられている。天井Ｃは、この発明の「室内の一部」の一例である。支持部材３０は、ベース部３１と柱部３２とを有している。ベース部３１は、天井ＣにレールＬを介して据え付けられている。柱部３２は、上段柱３２１、中段柱３２２及び下段柱３２３を有している。上段柱３２１～下段柱３２３は、上下方向に相互に移動するように嵌め合わされている。それにより、柱部３２は上下方向に伸縮自在になっている。

　柱部３２を上下方向に伸縮させることにより、Ｘ線管１１の上下方向の位置を調整する伸縮機構が設けられている。伸縮機構は、上段柱３２１～下段柱３２３の各柱に所定の力をかけることにより各柱を各位置に保持し、各柱にかけられている所定の力を解除して、柱部３２を伸縮させるように構成されている。柱部３２の伸縮によるＸ線管１１の上下方向の位置調整の詳細については後述する。

〔アーム部材〕
　アーム部材３３は、柱部３２の下段柱３２３に設けられている。アーム部材３３は、基端部３３１、中間部３３２、及び、先端部３３３を有している。アーム部材３３の基端部３３１は、柱部３２の下段柱３２３に固定されている。アーム部材３３の中間部３３２は基端部３３１に固定されている。アーム部材３３の先端部３３３は、中間部３３２に対して上下方向に移動可能に設けられている。アーム部材３３の先端部３３３にはＸ線管１１及び絞り１２が設けられている。なお、Ｘ線管１１及び絞り１２を水平軸回りに回転させることにより、Ｘ線管の照射方向を変えて、所望の角度にするための角度調整部（図示省略）が設けられている。角度調整部の詳細については第２実施形態において述べる。

〔高さ調整部〕
　中間部３３２には図２に示すように高さ調整部４０が設けられている。
　次に、Ｘ線管１１の上下方向の位置を調整するための高さ調整部４０について図２、図３及び図４を参照して説明する。図３は高さ調整部４０の平面図、図４は、高さ調整部４０の正面図である。

　高さ調整部４０は、アーム部材３３に設けられている。高さ調整部４０がこの発明の「高さ調整手段」の一例である。高さ調整部４０は、アーム部材３３の先端部３３３を中間部３３２に対して上下方向に移動させることで、Ｘ線管１１の上下方向の位置を調整するスライド機構を有する。

　高さ調整部４０は、アーム部材３３の先端部３３３に設けられたモータ４１と、モータ４１の出力軸に固定されるピニオン４２と、アーム部材３３の中間部３３２に設けられ、ピニオン４２が噛み合うラック４３と、ラック４３を固定するガイドレール４４と、ガイドレール４４に沿って上下方向に転動するローラ４４ａとを有している。ガイドレール４４でローラ４４ａを挟み込むことで、アーム部材３３の先端部３３３の上下方向以外の動きを制限するように保持している。ローラ４４ａとガイドレール４４の代替として、摺動ガイドを用いてもよい。

　ピニオン４２がラック４３に噛み合っているために、モータ４１の回転を停止した状態では、ウォームギアなどのセルフロック機能によりアーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１は、上下方向の所定位置に保持される。また、ピニオン４２とラック４３の代替として、チェーンスプロケット、ボールスクリューまたはリードスクリューを用いてもよい。

　アーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１の移動方向は、ピニオン４２の回転方向に対応しており、例えば、ピニオン４２の回転方向が図４において時計方向のとき上方向となり、ピニオン４２の回転方向が図４において反時計方向のとき下方向となる。アーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１の移動距離は、ピニオン４２の回転角に対応しており、回転角が大きくなるに応じて移動距離が長くなる。

〔駆動制御装置〕
　次に、高さ調整部４０の駆動制御装置について図２を参照して説明する。図２は駆動制御装置の機能ブロック図である。なお、図２では画像処理装置２０を省略して示している。

　駆動制御装置５０は、操作室に設けられ、制御部５１、電力供給部５２、検出信号入力部５３、及び、入力部５４を有している。操作部１９はコンソールパネルに設けられている。操作部１９の操作による信号が入力部５４に送られると、制御部５１は、その信号を受けて、電力供給部５２に対し制御信号を出力する。電力供給部５２は、制御信号を受けて、高さ調整部４０のモータ４１に対し所定電力を供給する。検出信号入力部５３は、モータ４１の回転量を検出して、制御部５１に入力する。制御部５１は、入力されたモータ４１の回転量が、制御信号に応じた回転量であるかどうかを判断する。

　モータ４１には種々のモータを用いることが可能である。例えば、モータ４１の一例として、パルス駆動されるサーボモータが用いられる。サーボモータの代替として、インダクションモータ及び別付けのセンサ（ポテンショメータやエンコーダ）を用いることもできる。

　制御部５１は操作部１９の操作による信号を受けて、Ｘ線管１１の上方移動用の制御信号または下方移動用の制御信号を生成し、生成した制御信号を電力供給部５２に送る。電力供給部５２は制御部５１からの制御信号を受けて、制御信号に応じた幅及び数のパルス（周期一定のパルス）をモータ４１に送る。モータ４１は、パルスの幅が基準幅より大きいとき正方向に回転し、パルス数に応じた回転量でピニオン４２を回転させる。また、モータ４１は、電力供給部５２から送られたパルスの幅が基準幅より小さいとき逆方向に回転し、パルス数に応じた回転量でピニオン４２を回転させる。それにより、モータ４１は、アーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１を上下方向の所定位置に移動させる。また、モータ４１の停止時においては、モータ４１の保持力により、アーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１を上下方向の所定位置に維持する。

〔動作〕
　次に、Ｘ線管１１の上下方向の位置を調整するときの動作について図５～図８を参照して説明する。図５～図８は、柱部３２及び高さ調整部４０の動作を説明するための図である。

　柱部３２を伸縮させることにより、また、高さ調整部４０を動作させることにより、天井Ｃの高さに影響されることなく、Ｘ線管１１の上下方向の位置を臥位長尺撮影及び立位長尺撮影に対応させることが可能となる。

　柱部３２の伸縮動作及び高さ調整部４０の動作においては、どちらの動作を先に行ってもよく、また、両方の動作を交互に行ってもよく、どちらか一方の動作を行ってもよい。

　以下の説明では、先に柱部３２を伸縮させ、その後に高さ調整部４０を動作させる場合を示す。

　図５及び図６は高い天井Ｃの下のレールＬに据え付けられた支持部材３０を示している。図５及び図６に示すように、柱部３２を伸ばすことにより下段柱３２３を低い位置に移動し、下段柱３２３に取り付けられるＸ線管１１の位置を低くする。それにより、Ｘ線管１１は低い位置に保持される。

　次に高さ調整部４０を動作させる。モータ４１を時計方向に所定回転角だけ回転させることで、アーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１の上下方向の位置を高くする。アーム部材３３の中間部３３２に対して最も高い位置に調整したＸ線管１１を図５に示す。
　また、モータ４１を反時計方向に所定回転角だけ回転させることで、アーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１の上下方向の位置を低くする。アーム部材３３の中間部３３２に対して最も低い位置に調整したＸ線管１１を図６に示す。

　以上のように、天井Ｃが高い場合であっても、柱部３２を伸ばし、Ｘ線管１１を最も低い位置（図６参照）に調整することにより、Ｘ線管１１の位置を十分に低くして、被検体を立たせて踵を撮影する立位下肢長尺撮影に対応させることが可能となる。

　図７及び図８は低い天井Ｃの下のレールＬに据え付けられた支持部材３０を示している。図７及び図８に示すように、柱部３２を縮めることにより下段柱３２３を高い位置に移動し、下段柱３２３に取り付けられるＸ線管１１の位置を高くする。Ｘ線管１１は高い位置に保持され、低い天井Ｃに適合させることが可能となる。

　高さ調整部４０の動作では、モータ４１を時計方向に所定回転角だけ回転させることで、アーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１の上下方向の位置を高くする。アーム部材３３の中間部３３２に対して最も高い位置に調整したＸ線管１１を図７に示す。

　また、モータ４１を反時計方向に所定回転角だけ回転させることで、アーム部材３３の先端部３３３及びＸ線管１１の上下方向の位置を低くする。アーム部材３３の中間部３３２に対して最も低い位置に調整したＸ線管１１を図８に示す。

　図８に柱部３２及びＸ線管１１が一点鎖線で示す状態にあるとき、Ｘ線管１１は天井Ｃから距離Ｈの所に位置している。次に、柱部３２を縮めると、図８にＸ線管１１を実線で示すように、Ｘ線管１１は天井Ｃから距離Ｌ１の所に位置する。すなわち、柱部３２を伸縮させることにより、Ｘ線管１１を範囲（Ｈ－Ｌ１）の中で移動させることが可能となる。

　次に、高さ調整部４０を用いて、図８に実線で示すＸ線管１１をさらに上方に移動させると、Ｘ線管１１は天井Ｃから距離Ｌ２の所（最も高い位置）に位置する（図８にＸ線管１１を破線で示す）。すなわち、高さ調整部４０を用いて、柱部３２を伸縮させることにより、Ｘ線管１１を広範囲（Ｈ－Ｌ２）の中で移動させることが可能となる。

　以上のように、たとえば、天井Ｃが低い場合であっても、高さ調整部４０を用い、かつ、柱部３２を縮め、Ｘ線管１１を最も高い位置（図７に実線で、図８に破線で示すＸ線管１１の位置を参照）に調整することにより、Ｘ線管１１の位置を十分に高くすることでＸ線の照射野を広くして、被検体を寝かせて広範囲を撮影する臥位長尺撮影に対応させることが可能となる。

〔変形例〕
　次に、第１実施形態に係るＸ線診断システムの変形例について図９を参照して説明する。この変形例の説明において、第１の実施形態と同じ構成については、同一の番号を付してその説明を省略する。

　変形例に係る高さ調整部４０が第１の実施形態とは異なる構成は、モータ４１の回転軸の位置とピニオン４２の回転軸の位置をずらしている点にある。それにより、モータ４１をアーム部材３３の先端部３３３の最適な位置に設けられることができる。モータ４１の回転軸とピニオン４２の回転軸とには、モータ４１の動力をピニオン４２に伝達するためのベルト４９が巻き掛けられている。ベルトの代替としてチェーンを用いることができる。

　なお、第１の実施形態及び変形例では、ラック４３をアーム部材３３の中間部３３２側に設け、モータ４１及びピニオン４２をアーム部材３３の先端部３３３側に設けたが、ラック４３をアーム部材３３の先端部３３３側に設け、モータ４１及びピニオン４２をアーム部材３３の中間部３３２側に設けてもよい。

　第１の実施形態に係るＸ線診断システムでは、柱部３２を伸縮させ、及び、高さ調整部４０を動作させることにより、アーム部材３３の先端部３３３を上下方向に移動させて、先端部３３３に設けられたＸ線管１１の位置を高さ調整する。それにより、天井の高さに影響されることなく、Ｘ線管１１の位置を臥位長尺撮影及び立位下肢長尺撮影に対応させることが可能となる。

　次に前記第１の実施形態の変形例を説明する。

　図１０は、前記変形例を示すものであり、柱部３２の下段柱３２３に固定され、水平方向に延在するアーム部材の基端部３３１に、これに起立するように中間部３３２が取付けられ、この中間部に上下方向に移動可能に先端部３３３が設けられ、この先端部３３３にＸ線管部１１及び絞り１２が取付けられている。この構成は前記第１の実施形態と同様である。

　この変形例では、前記アーム部材の中間部３３２が、基端部３３１に対して上下方向（図示矢印で示す）に移動可能に構成されていることを特徴としている。上方向位置を３３２と表示し、下方向位置を３３２’で表示している。

　このような構成であれば、図１１Ａに示すようにＸ線管１１及び絞り１２を可能な限り上方に位置させることができると共に、図１１Ｂに示すように、アーム部材の中間部３３２を更に低い位置に移動させることにより、Ｘ線管１１及び絞り１２を最下方位置に配置することができる。最下方位置に配置されたときは、前記第１の実施形態で説明したようにＸ線管１１及び絞り１２の向きを水平方向に移動させておく必要がある。

　図１２はアーム部材の中間部３３２を上下動させる構成の具体例を示すものである。同図に示すようにラック４３とピニオン４２からなる第１のラック・ピニオン機構の他に前記中間部３３２の図示右端側にラック１４３を追加し、基端部３３１側にモータ１４１とピニオン１４２を設けて第２のラック・ピニオン機構を構成して、中間部３３２を基端部３３１に対して上下移動可能に構成することができる。ピニオン１４２は基端部３３１に取付けられたモータ１４１の動力をベルト１４９を介して伝達されるように構成されており、これらピニオン１４２及びモータ１４１は基端部３３１の図示左端に取付けられた支持ボックス３３１Ａに支持されている。また、この支持ボックス３３１Ａは、一対の支持片１４０ａ，１４０ａを介して前記ラック１４３の背面を転動するローラ１４４ａに連結されている。

　上記のように構成することによって、支持ボックス３３１Ａに取付けられたモータ１４１の回転に従って、ピニオン１４２がラック１４３の面を転動し、アーム部材の中間部３３２が、基端部３３１に対して上，下方向に移動することになり、前記第１実施形態の場合よりも更に移動可能範囲が増大することとなる。

［第２の実施形態］
　第２の実施形態に係るＸ線診断システムについて図１３～図１８を参照して説明する。図１３は高さ調整部の平面図、図１４は高さ調整部の正面図である。

〔高さ調整部〕
　高さ調整部４０が第１の実施形態ではスライド機構を有しているが、第２の実施形態では回転機構を有している点が異なる。第２の実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同じ番号を付して、その説明を省略する。

　回転機構は、アーム部材３３の先端部３３３を基端部３３１に対して水平軸回りに回転させる機構である。

　回転機構は、アーム部材３３の基端部３３１に設けられたモータ４５と、モータ４５の出力軸に固定される第１ギア４７ａと、アーム部材３３の先端部３３３に形成され第２ギア４７ｂとを有している。第２ギア４７ｂは、アーム部材３３の先端部３３３の同軸中心に円周状の歯が形成されている。モータ４５により第１ギア４７ａが図１４において時計方向に回転すると、アーム部材３３の先端部３３３が反時計方向に回転し、モータ４５により第１ギア４７ａが図１４において反時計方向に回転すると、アーム部材３３の先端部３３３が時計方向に回転する。

　モータ４５の一例としてサーボモータが用いられる。サーボモータはパルス周期を一定にし、パルス幅を変調することにより、パルス数に応じた回転量で、及び、パルス幅に応じた回転方向に第１ギア４７ａを回転させる。

　モータ４５は、所定幅のパルスを受けると、パルス幅に応じた回転方向及びパルス数に応じた回転量で、第１ギア４７ａを回転させる。それにより、アーム部材３３の先端部３３３が傾動し、Ｘ線管１１を上下方向の所定位置に移動させる。

〔角度調整部〕
　次に、Ｘ線の照射方向を変えるための角度調整部について図１４を参照して説明する。

　仮にＸ線管１１がアーム部材３３の先端部３３３に固定されているとき、角度調整部によりアーム部材３３の先端部３３３が傾動すると、それに応じてＸ線の照射方向が変わり、所望の角度にならない場合があるために、角度調整部が設けられている。

　角度調整部は、アーム部材３３の先端部３３３にＸ線管１１を回転させるように支持する支持軸１１ａと、先端部３３３に設けられたモータ４６と、モータ４６の出力軸に固定される第３ギア４８ａと、第３ギア４８ａに噛み合い、Ｘ線管１１に固定される第４ギア４８ｂとを有する。操作部（図示省略）の操作を受けて、モータ４６が正方向または逆方向に回転すると、第３ギア４８ａ及び第４ギア４８ｂを回転させ、Ｘ線管１１を支持軸１１ａ回りに一回転（３６０度）以上回転させる。それにより、撮影対象の位置に応じてＸ線管１１の照射方向を変更することが可能となる。

〔動作〕
　次に、Ｘ線管１１の上下方向の位置を調整するときの動作について図１５を参照して説明する。図１５は高さ調整部４０の動作を説明するための図である。なお、高さ調整部４０の動作の説明に併せて、Ｘ線の照射方向を変えるための角度調整部の動作についても説明する。

　図１５に示すように、高さ調整部４０は、アーム部材３３の先端部３３３を、基端部３３１に対して０度、時計方向に９０度、及び、反時計方向に９０度（－９０度）の各角度に傾ける。高さ調整部４０が先端部３３３を基端部３３１に対して０度から９０度の角度に傾けたとき、角度調整部は、Ｘ線の照射方向を先端部３３３に対して反時計方向に１８０度（－１８０度）の角度に変える。高さ調整部４０が先端部３３３を基端部３３１に対して０度から－９０度の角度に傾けたとき、角度調整部は、Ｘ線の照射方向を先端部３３３に対し反時計方向に９０度（－９０度）の角度に変える。

　次に、図１６～図１８を参照して柱部３２及び高さ調整部４０の動作について説明する。図１６～図１８は柱部３２及びアーム部材３３の状態を表した図である。

　図１６に示すように、柱部３２は伸ばされている。高さ調整部４０は、アーム部材３３の先端部３３３を基端部３３１に対して０度の角度に傾けている。また、角度調整部は、Ｘ線の照射方向を先端部３３３に対して反時計方向に９０度（－９０度）の角度に変えている。

　図１６に示す状態にあるとき、例えば、柱部３２を縮め、高さ調整部４０は、アーム部材３３の先端部３３３を基端部３３１に対して時計方向に９０度の角度に傾け、角度調整部は、Ｘ線の照射方向を先端部３３３に対して反時計方向に９０度（－９０度）の角度に変える（図１７参照）。それにより、Ｘ線管１１が高い位置に調整され、Ｘ線の照射範囲が広くなり、被検体を寝台に寝かせたままで、臥位長尺撮影を行うことが可能となる。

　図１６に示す状態にあるとき、例えば、柱部３２は伸ばしたままにする。高さ調整部４０は、アーム部材３３の先端部３３３を基端部３３１に対して反時計方向に９０度（－９０度）の角度に傾け、角度調整部は、Ｘ線の照射方向を先端部３３３に対して変えない（図１８参照）。それにより、Ｘ線管１１の位置が十分に低くなり、被検体を立たせてその踵を撮影（立位下肢長尺撮影）を行うことが可能となる。

　第２の実施形態に係るＸ線診断システムでは、柱部３２を伸縮させ、及び、高さ調整部４０を動作させることにより、アーム部材３３の先端部３３３を基端部３３１に対して傾けて、先端部３３３に設けられたＸ線管１１の位置を調整することが可能となる。それにより、天井Ｃの高さに影響されることなく、Ｘ線管１１の位置を臥位長尺撮影及び立位下肢長尺撮影に対応させることが可能となる。

［他の実施形態］
　図２０に示すような従来のＸ線診断システムに対し、アーム部材３３及び高さ調整部４０を設け、高さ調整部４０により、アーム部材３３の先端部３３３を上下方向に移動させることにより、前記実施形態に係るＸ線診断システムと同様に、Ｘ線管１１の位置を高さ調整することが可能となる。なお、アーム部材３３及び高さ調整部４０を設け、重量が増えたことから、たとえば、柱部３２の各柱を所定位置に保持するための力を調整することにより、伸縮機構の重量バランスをとる必要がある。

　第１の実施形態に係る高さ調整部４０と第２の実施形態に係る高さ調整部４０とを組み合わせてもよい。第２の実施形態に係る高さ調整部４０により、Ｘ線管１１を最も高い位置にした後、第１の実施形態に係る高さ調整部４０により、Ｘ線管１１をさらに上方へ移動させることが可能となる。また、第２の実施形態に係る高さ調整部４０により、Ｘ線管１１を最も低い位置にした後、第１の実施形態に係る高さ調整部４０により、Ｘ線管１１をさらに下方に移動させることが可能となる。すなわち、２種類の高さ調整部４０を動作させることで、Ｘ線管１１の位置の高さ調整範囲を大きくすることが可能となる。

　また、実施形態では、操作部１９を操作室のコンソールパネルに設けた。これに限らず、操作部１９を高さ調整部４０及びその近傍に設けてもよい。術者がＸ線管１１及び被検体の近くで操作部１９を操作できるため、Ｘ線管１１の位置を高さ調整するときの操作性を向上させることが可能となる。

　さらに、実施形態において、Ｘ線管１１の位置を高さ調整するための高さ調整部４０、及び、Ｘ線の照射方向の角度を変えるための角度調整部を別個に動作させる形態を示したが、高さ調整部４０及び角度調整部を連動させてもよい。たとえば、Ｘ線の照射方向を一定方向（下方向、または、水平方向）に維持しながら、アーム部材３３の先端部３３３の角度を傾けるように連動させてもよい。

　さらに、実施形態では、Ｘ線管１１をモータ４１の動力により上下移動させる高さ調整部４０を示したが、術者等の手動操作によりＸ線管１１を上下移動させる高さ調整部４０であってもよい。また、実施形態では、Ｘ線の照射方向をモータ４６の動力により調整する角度調整部を示したが、術者等の手動操作によりＸ線の照射方向を調整する角度調整部であってもよい。

　なお、実施形態において、支持部材３０を設ける一例として室内の天井Ｃの下のレールＬを用いたが、室内の一部に支持部材３０を垂下させた状態で据え付ける場所または位置であれば、アダプタなどを加えたり、レールＬを削除してもよい。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるととともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Ａ　アダプタ　　Ｂ　寝台　　Ｃ　天井　　Ｌ　レール　　Ｐ　被検体　　Ｓ撮影台
１１　Ｘ線管　　１２　絞り　　１３　Ｘ線検出部　　１４　グリッド
１５　Ｘ線高電圧装置　　１６　高電圧発生部　　１７　Ｘ線制御部
１８　ハンドスイッチ　　１９　操作部
２０　画像処理装置　　２１　制御部　　２２　制御信号入出力部　
２３　画像入力部　　２４　入出力部　　２４ａ　外部記憶部　　２４ｂ　キーボード
２４ｃ　マウス　　２５　記憶部　　２６　画像処理部
２７　表示出力部　　２８　モニタ　　２９　ネットワーク入出力部
３０　支持部材　　３１　ベース部　　３２　柱部　　３２１上段柱　　
３２２　中段柱　　３２３　下段柱（支持部材の下端部）
３３　アーム部材　　３３１　基端部　　３３２　中間部　　３３３　先端部　　
４０　高さ調整部　　４１　モータ　　４２　ピニオン　　４３　ラック　
４４　ガイドレール　　４４ａ　ローラ　　４５　モータ　　４６　モータ　　
４７ａ　第１ギア　　４７ｂ　第２ギア　　４８ａ　第３ギア　　４８ｂ　第４ギア
４９　ベルト
５０　駆動制御装置　　５１　制御部　　５２　電力供給部　　５３　検出信号入力部
５４　入力部

Claims

　Ｘ線管から照射され、被検体を透過したＸ線を検出し、当該検出したＸ線を基に撮影画像の取得をするＸ線診断システムにおいて、
　室内の天井に設けられ、全長が上下方向に伸縮するように構成される支持部材と、
　前記支持部材の下端部に連結される基端部と、前記Ｘ線管が取り付けられる先端部とを有するアーム部材と、
　前記アーム部材の先端部を前記支持部材に対して移動させることにより、前記Ｘ線管の上下方向の位置を調整する高さ調整手段と、
　を有する
　ことを特徴とするＸ線診断システム。
　前記高さ調整手段は、前記アーム部材の先端部を上下方向に移動させることにより、前記Ｘ線管の上下方向の位置を調整するスライド機構を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断システム。
　前記アーム部材は、前記アーム部材の前記先端部と前記アーム部材の前記基端部との間に中間部を有し、
　前記アーム部材の前記中間部は、前記アーム部材の前記基端部と共に前記支持部材の下端部に固定され、
　前記スライド機構は、前記アーム部材の先端部を前記アーム部材の前記中間部に対して上下方向に移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線診断システム。
　前記アーム部材の前記先端部と前記基端部との間に設けられた前記中間部は、前記基端部との間に設けられた高さ調整手段によって上下方向の位置を調整可能に構成されている請求項２に記載のＸ線診断システム。
　前記高さ調整手段は、前記アーム部材の基端部を略水平軸回りに回転させることにより、前記Ｘ線管の上下方向の位置を調整する回転機構を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線診断システム。
　前記高さ調整手段を駆動するための駆動制御装置は、操作部の操作による信号を受けて制御信号を生成する制御部と、制御信号に応じた電力を供給する電力供給部と、前記供給された前記電力で回転することにより、前記Ｘ線管を上下方向に移動させるモータとを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のＸ線診断システム。
　前記Ｘ線管は、前記アーム部材の先端部に対して略水平軸回りに回転することにより、Ｘ線の照射方向を変えられるように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＸ線診断システム。